地图文化 第二讲 地图科学发展历程

地图文化第二讲地图科学发展历程地图学的历史发展当代地图学的发展一.地图学的历史发展

地图，既是人类认识自然、对环境空间认知的结果，又是人类认识自然、改造自然、从事各种活动的有力工具。“人类在信息传播方面有三项重大发明，即语言、音乐和地图，而其中最古老的是地图”。

传说中的中国古地图起源较早，在四千年以前就已经在使用了。在大约公元前21世纪的夏朝，有一《河伯献图》的神话故事，说的是大禹治水时，河神河伯献一青石于大禹，上有治水用的地图，大禹用以指挥治水，终于成功。此传说表明地图早已在民间流传。

原始地图是人类社会初期出现的简陋地图，它尚未摆脱图画和神话传说。这一阶段一直持续到汉代。古地图的发展大体上经历了原始地图、古典地图和实测地图三个阶段。

4000年前，中国《左传》上记载有夏代的《九鼎图》。

夏禹时代所铸的“九鼎”是在九个鼎上铭刻九州的山川、草木、禽兽的图像，后人称为“九鼎图”。根据《左传》记载其内容和作用，“九鼎图”春秋战国时期尚存，后来因秦攻周而下落不明。“九鼎图”虽失传，由“九鼎图”图像派生出来的《山海经》图则流传下来，后来也经存图亡。地图的起源

《山海经》中绘有山、水、动植物及矿物的原始地图等，都是当时史料中众多关于地图的记述的代表。

大禹时代古老的《五藏山经图》虽早已失传，但从《五藏山经》（《山海经》之一）这部自然地理和人文地理的巨著中的介绍可以推断其图的风貌，它们可能原本绘在岩石、陶片、动物皮或丝帛上。

地图的起源神话传奇式地图——山海经图我们的祖先一直寻找描述和分析地球表面空间事物的工具，从交通运输、农田水利、市政建设管理、疆土区域的划分以及行军打仗，都离不开空间信息，长期以来最普通的工具就是地图。在中国，地图经过春秋战国时期的广泛应用，在内容选取和表示方法上都积累了不少经验。秦始皇统一中国后，对地图的需求量进一步加大。地图的起源地图的起源在西方，距今所能见到的最早的地图是古巴比伦的陶片地图，迄今已经有4500多年的历史。这是一块手掌大小的陶片，上面画了底格里斯河和幼发拉底河发源于北方的山地，流过南方的沼泽地，中间是古老的巴比伦城，是相当于我国《山海经》图一类的原始形态的地图。

地图载入史史册，在““史记”卷卷八十六《《荆轲传》》中可以查查到，公元元前228年，秦秦攻占赵都都邯郸，赵赵灭。北邻邻燕国（建建都今北京京一带）一一片恐慌。。为防秦进进攻，燕太太子丹苦思思良策，终终于结识荆荆轲，图派派荆轲出使使秦献燕督督亢（今河河北涿县，，固安一带带）地图给给秦王为名名，伺机刺刺杀秦王。。荆轲将入入秦，燕太太子丹等送送至南部边边境易水边边，“风萧萧萧兮易水水寒，壮士士一去兮不不复返”，，歌声悲状状激亢。荆荆轲到达达秦都咸阳阳，秦王召召见，荆轲轲献图于秦秦王，图展展尽，忽抽抽出匕首………真正正能能够够称称得得上上地地图图的的，，应应该该是是长沙沙马马王王堆堆出出土土的的三三幅幅帛帛地地图图和公公元元2世世纪时时古希希腊腊地地理理和和地地图图学学家家托托勒勒密密在《《地地理理学学导导言言》》一一书书中中所所绘绘的地地图图，后后者者在在时时间间上上比比马马王王堆堆出出土土的的《《帛帛地地图图》》和和平平山山县县出出土土的的《《兆兆域域图图》》晚晚三三至至五五百百年年。。1973年年冬天天，中中国考考古学学工作作者在在湖南南长沙沙马王王堆进进行古古墓发发掘，，其中中在马马王堆堆的三三号汉汉墓中中发掘掘出三三幅绘绘在帛帛上的的地图图，这这三三幅地地图各各是一一幅地地形图图、驻驻军图图与城城邑图图。这三幅幅地图图的出出现，，给中中国的的地图图史提提供了了最早早的宝宝贵实实物资资料。。由由于三三幅地地图出出于西西汉文文帝12年年（公公元168年））下葬葬的马马王堆堆三号号墓中中，因因此其其制作作年代代距今今已有有2100多年年，是是我国国迄今今为止止发现现的最最早制制作的的地图图，也也是三三幅当当今世世界上上无比比珍贵贵的中中国古古地图图。中国最早的的古地图－－汉代古地地图地形图驻军图驻军图上绘绘制出相当当于现代东东经111度至112度30分，北北纬23度度至26度度之间，1度30分分经差与3度纬差的的广大区域域，跨越了了当今湖南南、广西与与广东的一一部分。西方现存古古代实物地地图——托托勒密地图图西汉天水放放马滩纸地地图西汉（公元元前206－公元8年）。最最大残长8厘米。1986年年甘肃天水水放马滩5号汉墓出出土。甘肃肃省博物馆馆藏。此地图用纸纸是目前世世界上最早早的纸。纸纸面平整、、光滑、结结构紧密，，表面有细细纤维渣，，可见造纸纸技术比较较原始。其其原料为大大麻，是西西汉早期麻麻纸。纸上上用墨线绘绘有山、川川、崖，路路，是一幅幅世界最早早的纸绘地地图。填补了先秦秦战国时代代实物地图图的空白中西方古代代地图科学学先驱及其其在地图学学史上的贡贡献古代杰出的的地图学者者为地图制制图理论和和制图方法法的创立做做出了长期期不懈的努努力，为地地图学的发发展作出了了巨大的贡贡献。·早期地图图科学的先先驱—托勒勒密和裴秀秀·16世纪地图学学两位巨匠匠—墨卡托托和罗洪先先裴秀的《禹禹贡地域图图十八篇••序》魏晋时期裴裴秀的著作作《禹贡地地域图十八八篇•序》》，标志着着我国古代代地图学的的辉煌成就就，奠定了了我国地图图学的最初初基石，裴裴秀因此被被后人称为为中国地图图学之父。。裴秀担任过过司空、地地官，专管管国家的户户籍、土地地、税收和和地图，后后任宰相。。他以当时时的《禹贡贡》为依据据，进行了了核查，绘绘制了18幅《禹贡贡地域图》》。裴秀与制图图六体更为重要的的是，裴秀秀总结了前前人和自己己的制图经经验，创立立了新的制制图理论“制图六体体”，即分分率、准望望、道里、、高下、方方邪、迂直直。制图必须遵遵循的六条条原则，就是比例尺尺、方位和和距离，以以及因地形形起伏、偏偏斜和曲折折而带来的的距离误差差如何加以以改正的方方法。托勒密与《《地理学导导言》在《地理学学导言》中中托勒密阐阐述了应如如何编制地地图的问题题，并对将将地球曲面面表示为平平面的问题题提出了一一些处理的的方法；他他承认在此此过程中产产生误差的的不可避免免性，并且且用许多其其它方法阐阐述当时已已经掌握的的地图学知知识。托勒勒密还进一一步考虑了了地图投影影的问题，，提出了两两种世界地地图投影方方法：简单单的圆锥投投影和球面面投影。公元90~168年托托勒密《《地理学学指南》》27幅幅地图并并沿用至至16世世纪。中世纪西西方地图图学的倒倒退中世纪是是指从希希腊、罗罗马古文文化衰落落至文艺艺复兴前前这一段段时期，，这是地地图学史史上的一一个漫长长而黑暗暗的年代代。中世纪初初期在西西方世界界叫做蒙蒙昧时代代，由于于宗教占占支配地地位，地地球是球球形的概概念遭到到排斥，，地图不不再是反反映地球球的地理理知识的的表现形形式，而而成为神神学著作作中的插插图。这这类地图图几乎千千篇一律律地把世世界画成成一个圆圆盘，既既无经纬纬网格，，又无比比例尺，，完全失失去了科科学和实实用价值值。这个时代代一直持持续到公公元1000年年，启蒙蒙思想才才开始在在地图学学和地理理学领域域表现出出来。欧洲的““T-O地图””古代欧洲洲人绘制制的地图图洛阳元父父墓星象象图（公元386-534年）北北魏本图突出出表示了了银河和和恒星等等天体系系统，银银河贯穿穿南北，，恒星表表示有三三百多颗颗，并均均用朱色色绘出，，还以不不同的符符号区分分恒星大大小。它是我国国已发现现最早的的星图之之一。。洱海图→→（899年）唐唐系根据神神话传说说绘制，，用颜色色形象逼逼真的绘绘出了双双蛇，其其内又绘绘有一鱼鱼一螺，，在洱海海周围还还注出了了东、西西、南、、北四个个方向以以及江河河的名称称。现藏藏于大理理市博物物馆。敦煌星图图（618-907年））唐是用红、、黑两色色绘出，，并用符符号以圆圆圈和实实点两种种形式共共绘出1350多颗恒恒星。现现藏于伦伦敦大英英博物馆馆。近代地图测绘绘与传统地图图学的形成近代地图学的的发展是14世纪以后欧欧洲新兴资本本主义时代的的产物。这个时期地图图学发展的主主要历史事件件是：（1）地理大大发现奠定了了世界地图的的地理轮廓地理大发现为为地图制图学学家提供的资资料和数据，，被迅速吸收收和反映在地地图集和地球球仪上。从我我国郑和揭开开15世纪海海上探险的序序幕，到哥伦伦布、达·伽伽马和麦哲伦伦等的地理大大发现，基本本上奠定了世世界地图的地地理轮廓。郑和下西洋1405-1431年间间，中国著名名的航海家郑和，先后后7次航行在在南洋和印度洋上，揭开开了15世纪纪海上探险的的序幕。郑和航海图具具有两方面的的特征：山水水画地图的特特征和航海图图的特征。该该图所包含的的内容要素及及其绘法亦受受到上述两方方面特征的影影响。这不仅仅是我国著名名的古海图，，也是15世世纪以前最详详的亚洲地图图。郑和航海图1.从方便便使用出发，，从起点开始始至终点，图图幅呈一字排排列展开的连连续拼接。2.采用““对景图”的的画法，绘制制山形形象与与有方位意义义的地物，可可把图与实地地一一对景，，尽快判断出出自己所处的的位置。3.绘出平平潮时的浅沙沙、礁石和港港口、海岛等等航海用的地地物要素与居居民地、山地地等。西方大航海时时期15世纪后期，东东方贸易被土土耳其人所垄垄断，从红海海以外其它航航线走进印度度洋，成为非非常诱人的愿愿望。1538年，荷荷兰制制图学学家墨墨卡托托绘制制的世世界地地图中中特地地用拉拉丁文文标出出“未未知南南方大大陆””。墨墨卡托托地图图堪称称地理理大发发现初初期人人类认认识世世界的的出色色总结结，确确切说说是麦麦哲伦伦首次次环球球航行行世界界以后后不久久的产产物。。（2））16世纪纪地图图集的的兴起起和盛盛行，，总结结了16世世纪以以前东东方和和西方方地图图学的的历史史性成成就以以荷兰兰墨卡卡托的的《世世界地地图集集》和和中国国罗洪洪先的的《广广舆图图》为为代表表，总总结了了16世纪纪以前前东方方和西西方地地图学学的历历史性性成就就。墨卡托托是16世世纪的的地图图制图图学家家。精精通天天文、、数学学和地地理。。早在在1537年绘绘制了了第一一幅地地图（（巴勒勒斯坦坦），，后接接受对对佛兰兰德斯斯进行行实地地测绘绘任务务，采采用哥伦布发现的磁磁子午线线为标准准经线，，为实测测地图的的开端。。1540年年开设地图图作坊，印印出依比例例实测地图图，引起广广泛重视，，并制成了了地球仪，，1568年年制成著名名航海地图图“世界平平面图”，，该图采用用墨卡托设设计的等角角投影。晚年所著《《地图与记记述》是地图集巨著，轰动动世界，封封面上有古古希腊神话话中的撑天天巨人阿特特拉斯像，，后人将““Atlas”用作作地图集同同义词，至至今沿用。。墨卡托墨卡托世界界地图——探险险时代最著著名的地图图学家荷兰兰的墨卡托托（GerardusMercator1512－－1594）于1538年绘绘制了第一一张世界地地图，这是是从北极的的角度俯视视绘制而成成。贴在他他拥有的托托勒密地图图集内。（3）17世纪后大大规模三角角测量与地地形图测绘绘，奠奠定了近代代地图测绘绘的基础随着资本主主义的发展展，航海、、贸易、军军事及工程程建设越来来越需要精精确、详细细的更大比比例尺地图图。加之工业革革命后，科科学技术水水平得到了了提高，新新的、高精精度的测绘绘仪器相继继发明，如如平板仪及及其它测量量仪器，使使测绘精度度大为提高高，三角测测量成为大大地测量的的基本方法法，很多国国家进行了了大规模全全国性三角角测量，为为大比例尺尺地形测图图奠定了基基础。——由清康康熙帝帝主持持，中中西方方测绘绘人员员合作作，历历经十十年测测制的的中国国第一一部实实测全全国地地图，，采用用经纬纬差各各一度度的梯梯形经经纬网网格，，详细细地表表示了了地形形、水水系、、居民民地间间相对对集团团及其其汉字字名称称，并并在边边疆地地区加加注满满文。。该图具具有较较高的的精度度，公公元1717年年成图图(康康熙五五十六六年)，公公元1719年年制成成铜版版(康康熙五五十八八年)，52.5××77cm共共41幅，，比例例尺1:1400000，，现藏藏于北北京图图书馆馆。清代的的实测测地图图《皇舆舆全览览图》》清代的的实测测地图图《皇舆舆全览览图》》这是我我国第第一部部实测测的地地图。。全图图按省省分幅幅，共共计41幅。其其特点点：1.采用了了伪圆圆柱投投影，，以经经纬度度制图图法绘绘制。。2.以汉、、满文文共注注地名名，其其中满满文用用以边边疆，，汉文文用以以内地地。3.第一次次实测测了台台湾省省地图图。（4））专题题地图图的兴兴起与与发展展从19世纪纪开始始，由由于自自然科科学的的进步步与深深化，，普通通地图图已不不能满满足需需要，，于是是产生生了地地质、、气候候、水水文、、地貌貌、土土壤、、植被被等各各种专专题地地图。。我国国专专题题地地图图的的编编制制主主要要表表现现在在历历史史地地图图方方面面。。杨杨守守敬敬(公公元元1839～～1915年年)集集前前人人之之大大成成，，经经过过15年年的的努努力力，，编编制制了了《《历历代代舆舆地地沿沿革革险险要要图图》》70幅幅，，是是我我国国历历史史沿沿革革地地图图史史上上旷旷世世绝绝学学的的一一部部历历史史沿沿革革地地图图集集。。该该图图为为后后代代研研究究郡郡县县变变化化、、水水道道迁迁移移等等方方面面的的科科学学问问题题提提供供了了非非常常有有用用的的资资料料。。《泰晤士士世界地地图集》》[TheTimesAtlasoftheWorld]英英国伦伦敦泰晤晤士图书书公司出出版的世世界普通通地图集集。1895—1985(7thEd.)第十一版版地图集集于2003年年出版，，对于这这部有百百多年历历史、但但只曾改改版11次的地地图集而而言，相相隔4年年后的2007就要发发行新版版，显示示地球面面貌正急急剧改变变。地图需要要修改的的地方包包括：中国因天天气日益益干旱以以及人口口增长导导致用水水过量，，令黄河河河口地地形改变变；海平面上上升令孟孟加拉国国更多土土地被海海水淹没没，海岸岸线需重重画；中东名胜胜死海的的水位下下降了25米；；非洲乍得得湖不断断萎缩，，比1963年年时缩小小了95%；中亚洲的的咸海较较40年年前缩小小了四分分之三。。除了地貌貌变化，，地图集集也记录录了人类类的人文文活动和和变化。。地图集集指出，，人类城城市化的的速度令令人忧虑虑，估计计今年内内城市人人数目将将首次超超过乡村村人，到到2030年每每5个人人就有3个住在在城市。。阿什沃沃斯说，，超级城城市主要要是在亚亚洲出现现，若趋趋势进一一步加剧剧，就可可能会造造成严重重物流问问题，包包括水源源和环境境威胁。。二.当代代地图学学发展（一）二二十世纪纪的发展展历程1.航空摄影影测量技技术的发发展地形图测测绘的新新方法；；地图编绘绘、地图图更新的的信息源源；编绘影像像地图地地图的基基础；成功地应应用于地地质、森森林、土土地等专专题地图图领域。。二十世纪纪的发展展历程2.航天遥感感技术的的发展从编绘专专题地图图到测绘绘地形图图地图编绘绘、地图图更新的的信息源源编绘影像像地图的的基础用于天气气预报、、灾害预预报、地地质等专专题领域域二十世纪纪的发展展历程3.GPS技术的发发展（从从军事到到民用））.成为大地地测量的的基本技技术（天天文）.同GPS相结合，建建立测图系系统.同电子地图图结合（如如线状地物物更新、实实时导航系系统）.变形观测（（工程上，，如洪水对对大坝的挤挤压变形值值观测，可可达到亚毫毫米）二十世纪的的发展历程程4.

计算算机制图技技术·60年代代开始，70年代实实验，80年代生产产，90年年代取代手手工作业；；·软件的发发展——现现有200多种；·能绘制地地图，但还还难以编绘绘地图，自自动制图综综合还在理理论研究与与实践；印刷桌面出出版系统---制图图出版系统统技术成熟熟.电子地图图集.网络地图图二十世纪的的发展历程程5.人工智能和和虚拟现实实技术制图专家系系统（知识识库，推理理，、用户户界面，中中间数据库库，知识获获取器，解解释器，地地图表达是是描述性的的、模糊的的，对于地地图复杂系系统来说知知识表达困困难）虚拟现实技技术应用（（虚拟城市市、虚拟旅旅游、虚拟拟设计）二十世纪的的发展历